2. Спірометрія.Метод вимірювання дихальних об'ємів та ємностей. Розрізняють такі дихальні обсяги:

Дихальний обсяг –об'єм повітря, яке людина вдихає та видихає в умовах відносного фізіологічного спокою. У нормі цей показник у здорової людини може коливатися в діапазоні від 0,4 до 0,5 л;

Резервний обсяг вдиху –максимальний об'єм повітря, який може вдихнути додатково після спокійного вдиху. Розмір резервного обсягу вдиху становить 1.5 – 1.8 л.

Резервний обсяг видиху –максимальний об'єм повітря, який може додатково видихнути людина після спокійного видиху. У нормі ця величина може становити 1.0 - 1.4 л;

Залишковий обсяг –об'єм повітря, що залишається у легенях після максимального видиху. У здорової людини ця величина становить 1.0 – 1.5 л.

Для характеристики функції зовнішнього дихання нерідко вдаються до розрахунку дихальних ємностей, які складаються із суми тих чи інших дихальних обсягів:

Життєва ємність легень (ЖЕЛ)– складається із суми дихального об'єму, резервного об'єму вдиху та резервного об'єму видиху. У нормі коливається від 3 до 5 літрів. У чоловіків, як правило, цей показник вищий, ніж у жінок.

Місткість вдиху- дорівнює сумі дихального об'єму та резервного об'єму вдиху. У людини у нормі загалом становить 2.0 – 2.3 л.

Функціональна залишкова ємність (ФОЕ)– сума резервного обсягу видиху та залишкового обсягу. Цей показник можна розрахувати методами газового розведення з використанням спірографів закритого типу. Для визначення ФОЕ використовують інертний гелій газ, який включають до складу дихальної суміші.

VспхЗhe 1 = Vсп хЗhe 2 + ФОЕ х Сhe 2 ,де

Vсп -обсяг спірографа ; Зhe 1 –концентрація гелію у дихальній суміші спірографа до початку випробування; Зhe 2- Концентрація гелію в дихальній суміші в ході випробування. Звідси

ФОЕ = (Vсп (Зhe 1-Сhe 2)/Зhe 2;

Загальна ємність легень- Сума всіх дихальних обсягів.

Спірометрія реалізується за допомогою спеціальних приладів-спірометрів. Розрізняють спірометри сухі та вологі. На практичному занятті оцінимо дихальні обсяги з використанням різних варіантів спірометрів.

3. Спірографія –метод, що дозволяє реєструвати дихальну криву, спірограму, а потім шляхом спеціальних вимірювань та розрахунків проводити оцінку дихальних об'ємів та ємностей (див. рис. 5).

Рис. 5 Спірограма та дихальні обсяги та ємності. Позначення: ДО – дихальний об'єм; РІВ – резервний обсяг вдиху; РОВид.- резервний обсяг видиху; ЖЕЛ - життєва ємність легень.

5. Пневмотахометрія.Метод оцінки швидкості повітряних потоків. Як датчик використовують так звану трубку Флейша, яка з'єднується з реєструючим пристроєм. Цей показник використовується з метою оцінки стану дихальних м'язів.

6. Оксигемометрія та оксигемографія.Метод використовують з оцінки ступеня насичення крові киснем. При насиченні крові киснем вона набуває яскраво-червоного кольору і добре проникна для світлового потоку. Венозна кров, насичена вуглекислим газом, має темний колір і погано проникна для світлових променів. Оксигемометр містить світлочутливий елемент та джерело світла, які вбудовані у спеціальну кліпсу та фіксуються на вушну раковину. Світловий сигнал перетворюється на електричний струм, амплітуда якого відповідає інтенсивності світлового потоку, що пройшов через тканини вушної раковини. Далі сигнал посилюють і перетворюють на цифру, що і показує ступінь насичення крові киснем.

Вентиляція легень– це газообмін між альвеолярним повітрям та легкими. Кількісною характеристикою легеневої вентиляції є хвилинний обсяг дихання (МОД) - обсяг повітря, що проходить через легені за 1 хвилину. Визначити МОД можна, якщо знати частоту дихальних рухів (у спокої у дорослої людини становить 16-20 за хвилину) і дихальний обсяг (ДО=350 - 800 мл).

МОД = ЧД ДО = 5000 -16000 мл / хв

Однак у легеневому газообміні бере участь не все повітря, що вентилюється, а лише та його частина, яка досягає альвеол. Справа в тому, що приблизно 1/3 дихального об'єму спокою припадає на вентиляцію так званого анатомічного мертвого простору (МП), заповненого повітрям, яке безпосередньо не бере участі в газообміні і лише переміщається у просвіті повітроносних шляхів при вдиху та видиху. Але іноді деякі з альвеол не функціонують або функціонують частково через відсутність або зменшення кровотоку у прилеглих капілярах. З функціональної точки зору ці альвеоли також є мертвим простором. При включенні альвеолярного мертвого простору до загального мертвого простору останнє називають не анатомічним, а фізіологічним мертвим простором.У здорової людини анатомічний та фізіологічний простори майже рівні, але якщо частина альвеол не функціонує або функціонує лише частково, обсяг фізіологічного мертвого простору може виявитися більшим за анатомічний у кілька разів.

Отже, вентиляція альвеолярних просторів - альвеолярна вентиляція (АВ) - є легеневою вентиляцією за вирахуванням вентиляції мертвого простору.

АВ = ЧД '(ДО-МП)

Інтенсивність альвеолярної вентиляції залежить від глибини дихання: чим глибше дихання (більше ДО), тим інтенсивніша вентиляція альвеол.

Максимальна вентиляція легень (МВЛ)- обсяг повітря, який проходить через легені за 1 хвилину під час максимальних за частотою і глибиною дихальних рухів, Максимальна вентиляція виникає під час інтенсивної роботи, при нестачі вмісту О 2 (гіпоксія) та надлишку СО 2 (гіперкапнія) у повітрі, що вдихається. У умовах МОД може досягати 150 - 200 літрів за 1 хвилину.

Наведені вище показники є динамічними і відображають ефективність функціонування системи дихання в часовому аспекті (зазвичай за 1 хвилину).

Крім динамічних показників зовнішнє дихання оцінюють за статичним показникам (рис.7):

§ дихальний об'єм (ДО) - це обсяг повітря, що вдихається і видихається при спокійному диханні (у дорослої людини становить 350 - 800 мл);

§ резервного обсягу вдиху (РОВД)- Додатковий об'єм повітря, який можна вдихнути понад спокійний вдих при форсованому диханні (РО вд в середньому 1500-2500 мл);

§ резервного обсягу видиху (РОвид)- максимальний додатковий об'єм повітря, який можна видихнути після спокійного видиху (РО вид в середньому 1000-1500 мл);

§ залишковий обсяг легень (00) -об'єм повітря, що залишається у легенях після максимального видиху (ГО = 1000 -1500 мл)

Рис.7. Спірограма при спокійному та форсованому диханні

При спаді легень (при пневмотораксі) більшість залишкового повітря виходить ( колапсний залишковий обсяг = 800-1000 мл), а в легенях залишається мінімальний залишковий обсяг(200-400 мл). Це повітря затримується в так званих повітряних пастках, тому що частина бронхіол спадає раніше альвеол (кінцеві та дихальні бронхіоли не містять хрящів). Ці знання використовуються в судовій медицині для тесту чи живою народилася дитина: легке мертвонародженого тоне у воді, тому що не містить повітря.

Суми легеневих обсягів називають ємностями легень.

Розрізняють такі ємності легень:

1. загальна ємність легень (ОЕЛ)- об'єм повітря, що знаходиться в легенях після максимального вдиху - включає всі чотири об'єми

2. життєва ємність легень (ЖЕЛ)включає дихальний обсяг, резервний обсяг вдиху, резервний обсяг видиху. ЖЕЛ - це обсяг повітря, видиханого з легень після максимального вдиху при максимальному видиху.

ЖЕЛ = ДО + РОвд + РОвид

ЖЕЛ становить у чоловіків 3,5 – 5,0 л, у жінок – 3,0-4,0 л. Розмір ЖЕЛ залежить від зростання, віку, статі, ступеня функціональної підготовки.

З віком цей показник знижується (особливо після 40 років). Це пов'язано зі зниженням еластичності легень та рухливості грудної клітки. У жінок ЖЄЛ у середньому на 25 % менше, ніж у чоловіків. ЖЕЛ залежить від зростання, оскільки величина грудної клітини пропорційна іншим розмірам тіла. ЖЕЛ залежить від ступеня тренованості: особливо велика ЖЕЛ (до 8 л) у плавців та веслярів, оскільки у цих спортсменів добре розвинені допоміжні м'язи (великі та малі грудні).

3. ємність вдиху (ЄВД)дорівнює сумі дихального об'єму та резервного об'єму вдиху, що становить у середньому 2,0 - 2,5 л;

4. функціональна залишкова ємність (ФОЕ)- Об'єм повітря в легенях після спокійного видиху. У легенях при спокійному вдиху та видиху постійно міститься приблизно 2500 мл повітря, що заповнює альвеоли та нижні дихальні шляхи. Завдяки цьому газовий склад альвеолярного повітря зберігається постійному рівні.

При звичайному дослідженні ОЕЛ, ГО та ФОЕ недоступні для вимірювання. Їх визначають за допомогою газоаналізаторів, вивчаючи зміну складу газових сумішей у замкнутому контурі (зміст гелію, азоту).

Для оцінки вентиляційної функції легень, стану дихальних шляхів, вивчення патерну (малюнку) дихання застосовуються різні методи дослідження: пневмографія, спірометрія, спірографія.

Спірографія (лат. spiro дихати + грец. graphо писати, зображати)- метод графічної реєстрації змін легеневих обсягів при виконанні природних дихальних рухів та вольових форсованих дихальних маневрів.

Спірографія дозволяє отримати низку показників, що описують вентиляцію легень.

У технічному виконанні всі спірографи поділяються на прилади відкритого та закритого типу (рис. 8).

Рис. 8. Схематичне зображення спірографа

В апаратах відкритого типу хворий через клапанну коробку вдихає атмосферне повітря, а повітря надходить в мішок Дугласа або в спірометр Тисо (ємністю 100-200 л), іноді - до газового лічильника, який безперервно визначає його об'єм. Зібраний у такий спосіб повітря аналізують: у ньому визначають величини поглинання кисню та виділення вуглекислого газу за одиницю часу. В апаратах закритого типу використовується повітря дзвони апарату, що циркулює в закритому контурі без повідомлення з атмосферою. Вуглекислий газ, що видихається, поглинається спеціальним поглиначем.

У сучасних приладах, що реєструють зміни обсягу легень при диханні (як відкритого, так і закритого типів), є електронні обчислювальні пристрої для автоматичної обробки результатів вимірювань.

При аналізі спірограм також визначають швидкісні показники. Обчислення швидкісних показників має значення у виявленні ознак бронхіальної обструкції.

§ Об'єм форсованого видиху за 1 с(ОФВ1) - обсяг повітря, що виганяється з максимальним зусиллям з легень протягом першої секунди видиху після глибокого вдиху, тобто. частина ФЖЕЛ, що видихається за першу секунду. Насамперед ОФВ1 відбиває стан великих дихальних шляхів і найчастіше виявляється у відсотках ЖЕЛ (нормальне значення ОФВ1 = 75% ЖЕЛ).

§ індекс Тіффно – відношення ОФВ1/ФЖЕЛ, виражене у %:

ІТ = ОФВ1 ´ 100%

ФЖЕЛ

Він визначається в тесті дихального «поштовху» (тест Тіффно) і полягає у вивченні одиночного форсованого видиху, що дозволяє зробити важливі діагностичні висновки про функціональний стан дихального апарату. Наприкінці видиху інтенсивність дихального потоку обмежується з допомогою компресії дрібних дихальних шляхів (рис.8).

Рис. 9. Схематичне зображення спірограми та її показників

Обсяг форсованого видиху за першу секунду (ОФВ1) у нормі становить щонайменше 70-75 %. Зменшення індексу Тіффно та ОФВ1 є характерною ознакою захворювань, що супроводжуються зниженням бронхіальної прохідності – бронхіальної астми, хронічного обструктивного захворювання легень, бронхоектатичної хвороби та ін.

За спірограмою можна визначити обсяг кисню, споживаного організмом.За наявності системи компенсації кисню у спірографі цей показник визначають за нахилом кривої надходження до нього кисню, за відсутності такої системи – за нахилом спірограми спокійного дихання. Розділивши цей обсяг на число хвилин, протягом яких проводився запис споживання кисню, одержують величину VО 2(Складає 200-400 мл у спокої).

Усі показники легеневої вентиляції мінливі. Вони залежать від статі, віку, ваги, зростання, положення тіла, стану нервової системи хворого та інших факторів. Тому для правильної оцінки функціонального стану легеневої вентиляції абсолютне значення того чи іншого показника є недостатнім. Необхідно зіставляти отримані абсолютні показники з відповідними величинами у здорової людини того ж віку, зростання, ваги та статі – так званими належними показниками.

для чоловіків ДЖЕЛ = 5, 2xР - 0, 029xВ - 3, 2

для жінок ДЖЕЛ = 4, 9xР - 0, 019xВ - 3, 76

для дівчаток від 4 до 17 років при зростанні від 1, 0 до 1, 75 м:

ДЖЕЛ = 3, 75xР - 3, 15

для хлопчиків того ж віку при зростанні до 1, 65 м:

ДЖЕЛ = 4, 53xР - 3, 9, а при зростанні св. 1, 65 м - ДЖЕЛ = 10xР - 12, 85

де Р- зростання (м), В-вік

Таке зіставлення виражається у відсотках стосовно належного показника. Патологічними вважаються відхилення, що перевищують 15-20% від величини належного показника.

Контрольні питання

1. Що таке легенева вентиляція, який її показник характеризує?

2. Що таке анатомічний та фізіологічний мертвий простір?

3. Як визначити альвеолярну вентиляцію?

4. Що таке МВЛ?

5. Які статичні показники використовують із оцінки зовнішнього дихання?

6. Які ємності легень бувають?

7. Від яких чинників залежить величина ЖЕЛ?

8. З якою метою використовують спірографію?

10. Що таке належні показники, як їх визначають?

Легкові обсяги та ємності

У процесі легеневої вентиляції безперервно оновлюється газовий склад альвеолярного повітря. Розмір легеневої вентиляції визначається глибиною дихання, чи дихальним обсягом, і частотою дихальних рухів. Під час дихальних рухів легені людини заповнюються повітрям, що вдихається, об'єм якого є частиною загального обсягу легень. Для кількісного опису легеневої вентиляції загальну ємність легень поділили на кілька компонентів чи обсягів. У цьому легеневої ємністю називається сума двох і більше обсягів.

Легкові обсяги поділяють на статичні та динамічні. Статичні легеневі об'єми вимірюють при завершених дихальних рухах без обмеження їх швидкості. Динамічні легеневі обсяги вимірюють під час проведення дихальних рухів з обмеженням часу їх виконання.

Легкові обсяги. Обсяг повітря у легких та дихальних шляхах залежить від наступних показників: 1) антропометричних індивідуальних характеристик людини та дихальної системи; 2) властивостей легеневої тканини; 3) поверхневого натягу альвеол; 4) сили, що розвивається дихальними м'язами.

Дихальний обсяг (ДО)- об'єм повітря, яке вдихає та видихає людина під час спокійного дихання. У дорослої людини ДО становить приблизно 500 мл. Величина ДО залежить від умов виміру (спокій, навантаження, положення тіла). ДО розраховують як середню величину після виміру приблизно шести спокійних дихальних рухів.

Резервний обсяг вдиху (РОВД)- максимальний об'єм повітря, яке здатне вдихнути випробуваний після спокійного вдиху. Розмір РОвд становить 1,5-1,8 л.

Резервний обсяг видиху (РОвид)- максимальний обсяг повітря, яке людина додатково може видихнути з рівня спокійного видиху. Величина РОвид нижче в горизонтальному положенні, ніж у вертикальному, зменшується при ожирінні. Вона дорівнює середньому 1,0-1,4 л.

Залишковий обсяг (ГО)- обсяг повітря, що залишається у легенях після максимального видиху. Розмір залишкового обсягу дорівнює 1,0-1,5 л.

Дослідження динамічних легеневих обсягів представляє науковий та клінічний інтерес та їх, опис виходить за рамки курсу нормальної фізіології.

Легкові ємності. Життєва ємність легень (ЖЕЛ) включає дихальний об'єм, резервний об'єм вдиху, резервний об'єм видиху. У чоловіків середнього віку ЖЕЛ варіює не більше 3,5-5,0 л і більше. Для жінок типові нижчі величини (3,0-4,0 л). Залежно від методики вимірювання ЖЕЛ розрізняють ЖЕЛ вдиху, коли після повного видиху виробляється максимально глибокий вдих і ЖЕЛ видиху, коли після повного вдиху виробляється максимальний видих.

Місткість вдиху (Евд) дорівнює сумі дихального об'єму та резервного об'єму вдиху. У людини ЄВД становить середньому 2,0-2,3 л.

Функціональна залишкова ємність (ФОЕ) – об'єм повітря у легенях після спокійного видиху. ФОЕ є сумою резервного обсягу видиху та залишкового обсягу. ФОЕ вимірюється методами газової дилюції, або розведення газів, та плетизмографічно. На величину ФОЕ істотно впливає рівень фізичної активності людини і положення тіла: ФОЕ менше в горизонтальному положенні тіла, ніж сидячи або стоячи. ФОЕ зменшується при ожирінні внаслідок зменшення загальної розтяжності грудної клітки.

Загальна ємність легень (ОЕЛ) - об'єм повітря в легенях після повного вдиху. ОЕЛ розраховують двома способами: ОЕЛ - ГО + ЖЕЛ або ОЕЛ - ФОЕ + ЄВД. ОЕЛ може бути виміряна за допомогою плетизмографії або методом газової дилюції.

Вимірювання легеневих обсягів та ємностей має клінічне значення при дослідженні функції легень у здорових осіб та при діагностиці захворювання легень людини. Вимірювання легеневих обсягів і ємностей зазвичай проводять методами спірометрії, пневмотахометрії з інтеграцією показників та бодіплетизмографії. Статичні легеневі об'єми можуть знижуватись при патологічних станах, що призводять до обмеження розправи легень. До них відносяться нейром'язові захворювання, хвороби грудної клітки, живота, ураження плеври, що підвищують жорсткість легеневої тканини, та захворювання, що викликають зменшення числа функціонуючих альвеол (ателектаз, резекція, рубцеві зміни легень).

Для сумісності результатів вимірювань газових об'ємів та ємностей отримані дані повинні співвідноситися з умовами в легенях, де температура альвеолярного повітря відповідає температурі тіла, повітря знаходиться при певному тиску та насичене водяними парами. Цей стан називається стандартним і позначається буквами BTPS (body temperature, pressure, saturated).

21558 0

В даний час ці дані мають більший академічний інтерес, але існуючі комп'ютерні спірографи в лічені секунди здатні видати про них інформацію, яка значною мірою об'єктивізує стан хворого.

Дихальний обсяг(ДО) - обсяг повітря, що вдихається або видихається при кожному дихальному циклі.

Норма: 300 – 900 мл.

Зменшення ДОможливо при пневмосклерозі, пневмофіброзі, спастичному бронхіті, вираженому застої в легенях, тяжкій серцевій недостатності, обструктивній емфіземі.

Резервний обсяг вдиху- Максимальний обсяг газу, який можна вдихнути після спокійного вдиху.

Норма: 1000 – 2000 мл.

Значне зменшення обсягу спостерігається за зниження еластичності легеневої тканини.

Резервний обсяг видиху- Об'єм газу, який випробуваний може видихнути після спокійного видиху.

Норма: 1000 – 1500 мл.

Життєва ємність легень (ЖЕЛ)у нормі становить 3000 – 5000 мл. Враховуючи велику варіабельність у здорових осіб від належної величини на ± 15-20%, цей показник рідко використовується з метою оцінки зовнішнього дихання у хворих на реанімаційний профіль.

Залишковий обсяг (Оо)- обсяг газу, що залишається у легенях після максимального видиху. Для обчислення належної величини (у мілілітрах) запропоновано множити перші чотири цифри третього ступеня зростання (у сантиметрах) на емпіричний коефіцієнт 0,38.

У низці ситуацій виникає феномен, званий «експіраторне закриття дихальних шляхів» (ЕЗДП). Суть його полягає в тому, що в ході видиху, коли обсяг легень вже наближається до залишкового, у різних зонах легень затримується певна кількість газу (газові пастки). Вивченню цього феномена А. П. Зільбер присвятив понад 30 років. Сьогодні доведено, що цей феномен у тяжких хворих виникає досить часто при захворюваннях легень будь-якого генезу, а також у цілій низці критичних станів. Оцінка ступеня ЕЗДП дозволяє багатогранніше подати клінічну патофізіологію системних порушень та дати прогноз та оцінку ефективності вжитих заходів.

На жаль, оцінка феномена ЕЗДП досі носить більше академічний характер, хоча сьогодні диктує необхідність широкого впровадження методів оцінки ЕЗДП. Ми наведемо лише коротку характеристику використовуваних методів, а тих, хто зацікавився, із задоволенням відправимо до монографії А П. Зільбера (Респіраторна медицина. Етюди критичної медицини. Т. 2. - Петрозаводськ: Видавництво ПГУ, 1996 - 488 с.).

Найбільш доступними є методи, що ґрунтуються на аналізі експіраторної кривої тест-газу або пневмотахографічної кривої при перериванні потоку. Інші методи – плетизмографія всього тіла та метод розведення тест-газу в закритій системі – використовуються значно рідше.

Суть методів, заснованих на аналізі кривої експіраторної тест-газу, полягає в тому, що піддослідний вдихає порцію газу-тесту на початку вдиху, а потім фіксується крива видиху газу, реєстрована синхронно зі спірограмою або пневмотахограмою. Як тест-гази використовується ксенон-133, азот, гексафторид сірки (SF6).

Для характеристики ОЗДП використовується один із показників, що характеризує феномен ОЗДП - це обсяг закриття легень. Фізіологічний сенс цього можна зрозуміти з характеристики самої величини. ОЗЛ - це частина життєвої ємності легень, що залишається у легенях від моменту закриття дихальних шляхів до залишкового обсягу легень. ОЗЛ виражається у відсотках від життєвої ємності легень (ЖЕЛ).

Так, величина ОЗЛ, виміряна ксеноном-133, становить 132 ± 27%, азотом - 137 ± 19%.

Метод переривання дихального потоку, що раніше використовується для вимірювання альвеолярного тиску, з високим ступенем кореляції (r = 0,81; р<0,001) совпадает с методами, основанными на тест-газах (И. Г. Хейфец, 1978). Определение ОЗЛ данным методом возможно с помощью пневмотахографа любой конструкции.

ОЗЛ можна визначити за формулою, запропонованою І. Г. Хейфецем (1978).

Для положення сидячирівняння регресії має вигляд:

ОЗЛ/ЖЕЛ (%) = 0,4+0,38. вік (років) ± 3,7;

для положення лежачирівняння має вигляд:

ОЗЛ / ЖЕЛ (%) = -2,75 + 0,55 року (років).

Хоча величина ОЗЛ є досить інформативною, проте для повної характеристики феномена ЕЗДП бажано вимірювати ще ряд показників: ємність закриття легень (ЕЗЛ), резерв функціональної залишкової ємності (РФОЕ), затриманий газ легень (ЗГЛ).

Резерв ФОЕ(РФОЕ) - це різниця між функціональною залишковою ємністю (ФОЕ) та ємністю закриття легень (ЕЗЛ), вона є найбільш важливим показником, що характеризує ЕЗДП.

У становищі сидячиРФОЕ (л) можна визначити за рівнянням регресії:

РФОЕ (л) = 1,95 - 0,003 року (років) ± 0,5.

У положенні лежачи:

РФОЕ (л) = 1,33 - 0,33 року (років)

в становищі сидячи -

РФОЕ / ЖЕЛ (%) = 49,1 - 0,8 року (років) + 7,5;

в положенні лежачи -

РФОЕ / ЖЕЛ (%) = 32,8 - 0,77 року (років).

Визначення інтенсивності метаболізму важких хворих здійснюється на підставі споживання О2 та виділення СО2. З огляду на те, що інтенсивність метаболізму протягом доби змінюється, необхідно неодноразово визначати зазначені параметри для розрахунку респіраторного коефіцієнта. Викид СО2 вимірюють як загальний вміст СО2 у повітрі, що видихається, помножене на хвилинну вентиляцію, що видихається.

Необхідно звертати увагу на ретельне перемішування повітря, що видихається. СО2 у повітрі, що видихається визначають за допомогою капнографа. Для спрощення способу визначення споживаної енергії (ПЕ) приймається, що дихальний (респіраторний) коефіцієнт дорівнює 0,8 при цьому приймається, що 70% калорійності забезпечується за рахунок вуглеводів і 30% - за рахунок жирів. Тоді споживану енергію можна визначити за такою формулою:

ПЕ (ккал / 24 год) = ВСО2 24 60 4,8 / 0,8,

де ВСО2 - сумарний викид СО2 (він визначається добутком концентрації СО2 наприкінці видиху на хвилинну вентиляцію легень);

0,8 – респіраторний коефіцієнт, при якому окислення 1 л О2 супроводжується утворенням 4,83 ккал.

У реальній обстановці респіраторний коефіцієнт може змінюватися у важких хворих щогодини залежно від способів парентерального харчування, адекватності знеболювання, ступеня антистресового захисту тощо. Ця обставина вимагає моніторного (неодноразового) визначення споживання О2 та виділення СО2. Для швидкої оцінки споживаної енергії використовують формули:

ПЕ (ккал/хв) = 3,94 (VО2) + (VCО2),

де VО2 - поглинання О2 у мілілітрах на хвилину, a VCО2 - виділення СО2 у мілілітрах на хвилину.

Для визначення споживання енергії за 24 години можна скористатися формулою:

ПЕ (ккал/добу) = ПЕ (ккал/хв) 1440.

Після перетворення формула набуває вигляду:

ПЕ (ккал/добу) = 1440.

В умовах відсутності можливості визначення енерговитрат за допомогою калориметрії можна скористатися розрахунковими способами, які, природно, будуть певною мірою приблизними. Подібні розрахунки найчастіше необхідні ведення важких хворих, які перебувають на тривалому парентеральному харчуванні.

Обсяги дихання визначаються спірометрично і повинні зараховуватися до найбільш показових вентиляційних величин.

Хвилинний об'єм дихання

Під цим розуміють кількість повітря, що вентилюється при спокійному диханні за хвилину.

Методика визначення. Досліджуваному, з'єднаному зі спірографом, дають спочатку можливість кілька хвилин звикати до не зовсім простого для нього дихання. Після того, як наявна спочатку в більшості випадків гіпервентиляція поступиться місцем спокійному диханню, визначають хвилинний об'єм дихання, множачи об'єм дихання при вдиху на число подихів на хвилину. При неспокійному диханні вимірюють об'єми, що вентилюються за кожне дихання протягом хвилини і результати складають.

Нормальні величини. Належний хвилинний обсяг дихання одержують, помножуючи належний основний обмін (належне число калорій за 24 години в порівнянні із загальною поверхнею тіла) на 4,73.

Отримані величини будуть у межах 6-9 л. На них впливають висота метаболізму (інтенсивність) (наприклад, тиреотоксикоз) та величина вентиляції мертвого простору. Це дозволяє іноді відносити ухилення від норми за рахунок патології одного із цих факторів.

При заміні дихання повітрям на дихання киснем у здорових осіб немає змін у хвилинному обсязі дихання. Навпаки, при дуже вираженій дихальній недостатності хвилинний об'єм при диханні киснем зменшується та одночасно підвищується споживання за хвилину кисню. Настає «заспокоєння дихання». Пояснюється такий ефект найкращою артеріалізацією крові при диханні чистим киснем порівняно із диханням атмосферним повітрям. Це ще більше привертає увагу при навантаженні.

Порівняйте з цим сказане в розділі про кардіо-пульмональний (серцево-легеневий) кисневий дефіцит.

Проба на максимальний обсяг видиху (проба Тіффно)

Під максимальним об'ємом видиху розуміють експіраторну роботу легень за секунду, тобто кількість повітря, що видихається із силою за секунду після максимального вдиху.

Тривалість видиху у хворих на емфізему більша, ніж у здорових осіб. Цей факт, вперше зареєстрований на спірометрі Hutchinson, був підтверджений Tiffeneau і Pinelli, які вказали і на цілком певні співвідношення його з життєвою ємністю.

У німецькій літературі кількість повітря, що видихається в пробі за секунду, називається "корисною часткою життєвої ємності", англійці говорять про "timed capacity" (ємність за певний проміжок часу), у французькій літературі застосовується термін "capacite pulmonaire utilisable a l'effort" ( легенева ємність, що утилізується при зусиллі).

Ця проба набуває особливого значення тому, що вона дозволяє робити загальні висновки про широту дихальних шляхів і відповідно про величину опору дихання в бронхіальній системі, а також про еластичність легень, рухливість грудної клітки та силу дихальної мускулатури.

Нормальні величини. Максимальний обсяг видиху виявляється у відсотках до життєвої ємності. У здорових він дорівнює 70-80% життєвої ємності. При цьому в першу половину секунди має бути експіровано не менше 55% існуючої життєвої ємності.

У здорових для повного видиху після глибокого вдиху потрібно 4 секунди. Через 2 секунди видихають 94%, через 3 секунди – 97% життєвої ємності.

Обсяг видиху знижується з віком з 83% життєвої ємності в юності до 69% у старості. Цей факт підтверджено Gitter у його великих дослідженнях більш ніж на 1000 промислових робітників. Tiffeneau вважає нормальним такий максимальний обсяг видиху, а першу секунду, який становить 83,3% справжньої чи фактичної ємності, Biicherl – 77,3% для чоловіків та 82,3% для жінок.

Методика виконання. Застосовують спірограф, кимограф якого швидко пересуває стрічку (щонайменше 10 мм/сек). Після запису життєвої ємності звичайним способом піддослідному пропонують ще раз зробити максимальний вдих, трохи затримати дихання, потім швидко і наскільки можна глибоко видихнути. Деякого спрощення можна досягти, якщо запис так званої експірограми провести з одночасним визначенням життєвої ємності та максимального обсягу видиху за один видих після максимального вдиху.

Оцінка. Проба Tiffeneau вважається надійним критерієм для розпізнавання обструкційного бронхіту та обумовленої ним емфіземи. У цих випадках при нормальній життєвій ємності знаходять значне зниження максимального обсягу видиху, тоді як при рестриктивній вентиляційній недостатності життєва ємність хоч і знижена, але відсоткова частка максимального обсягу видиху залишається нормальною.

Так як причиною обструкційних порушень поряд з органічно обумовленими перешкодами в дихальних шляхах може бути також функціональний спазм, для диференційно-діагностичного виявлення справжньої причини рекомендується проба з астмолізином.

Проба з астмолізином. Після попереднього визначення життєвої ємності та максимального обсягу видиху вводять підшкірно 1 мл астмолізину або гістаміну і через 30 хвилин повторно визначають ті самі величини. Якщо отримані вентиляційні величини вказують на тенденцію до нормалізації, йдеться про функціональному компоненті обструкційного бронхіту.

Статтю підготував та відредагував: лікар-хірург